某同学设计了一个用单摆的实验装置验证机械能守恒的实验如图所示 通过光控门,可以从时间显示仪上读小球挡光的时间。他的实验步骤是:
①用刻度尺测出摆线长,再用游标卡尺测量摆球的直径如图所示。
②将摆球拉离平衡位置使得摆球的高度升高摆长,闭合时间显示仪开关,由静止释放摆球,从时间显示仪读出摆球挡光时间
。
③断开时间显示仪开关,撤去光控门,将摆球拉离平衡位置一个很小的角度(),由静止释放摆球,用秒表测出摆球作N次全振动的时间是
回答:摆球的直径是 cm
用秒表测出摆球作N次全振动的时间时应在摆球经过 时开始计时,当地的重力加速度是 (用字母表示各物理量)
在误差允许的范围内得到 (用字母表示各物理量),就验证了摆球运动过程中机械能守恒。
为减小误差,在体积相同的条件下,摆球应选用 实心金属球。
某探究小组用测量HNO3与大理石反应过程中因二氧化碳逸出质量减小的方法,研究影响反应速率的因素。限选试剂:(实验过程中不考虑稀硝酸的挥发)
1.0mol·L-1 HNO3、2.0mol·L-1 HNO3、细颗粒大理石、粗颗粒大理石、35 ℃水浴
(1)请根据能进行的探究内容,填写以下实验设计表,完成探究实验:
实验编号 |
T/℃ |
大理石规格 |
HNO3浓度/mol·L-1 |
① |
常温 |
粗颗粒大理石 |
|
② |
常温 |
粗颗粒大理石 |
2.0 |
③ |
粗颗粒大理石 |
2.0 |
|
④ |
常温 |
2.0 |
以上表格中实验①、③、④空格处应填、、。
(2)整个实验中应控制的不变量是硝酸溶液体积和。
(3)该实验小组用如图实验装置进行实验。
①除电子天平、干燥管、胶头滴管、秒表、玻璃棒、锥形瓶、药匙、胶塞等仪器外,必需的玻璃仪器还有。
②干燥管中应放置的试剂是。
A.碱石灰 B.无水CaCl2固体
C.生石灰D.浓硫酸
③若撤除干燥管装置,所测速率(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
已知H+(aq)+OH-(aq) =H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,回答下列问题。
(1)仪器A的名称_______;碎泡沫塑料的作用是___________________。
(2)环形玻璃搅拌棒不能用环形铜质搅拌棒代替,其原因是______________。
(3)若通过实验测定中和热的ΔH的绝对值常常小于57.3 kJ/mol,其原因可能是_______
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d.用温度计测定盐酸初始温度后,直接测定氢氧化钠溶液的温度
(4)将V1mL1.0mol·L-1 HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如右图所示(实验中始终保持V1+V2=50mL)。由下图可知,氢氧化钠的浓度为;
假设盐酸与氢氧化钠起始温度平均值为21.0℃,图中最高温度为28.0℃,并近似认为NaOH溶液和盐酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c="4.18" J/(g·℃)。则中和热ΔH =(取小数点后一位)。(提示:Q=cmΔt)
三氯化磷(PCl3)是一种重要的有机合成催化剂。实验室常用红磷与干燥的Cl2制取PCl3,装置如下图所示。
已知:红磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5。PCl3遇O2会生成POCl3(三氯氧磷), POCl3溶于PCl3,PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl。PCl3、POCl3的熔沸点见下表。
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
PCl3 |
-112 |
75.5 |
POCl3 |
2 |
105.3 |
请答下面问题:
(1)B中所装试剂是,F中碱石灰的作用是。
(2)实验时,检查装置气密性后,向D装置的曲颈甑中加入红磷,打开K3通入干燥的CO2,一段时间后,关闭K3,加热曲颈甑至上部有黄色升华物出现时通入氯气,反应立即进行。通干燥CO2的作用是,
(3)实验制得的粗产品中常含有POCl3、PCl5等。加入红磷加热除去PCl5后,通过(填实验操作名称),即可得到较纯净的PCl3。
(4)C装置中的K1、K2的设计也出于类似的目的,为了达到这一实验目的,实验时与K1、K2有关的操作是。
(5)实验后期关闭K1,打开K2,将气体通入C装置中发生反应,反应后的溶液为X。某同学设计实验来确定溶液X中含有的某些离子,请补充完成实验步骤和现象。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
① |
溶液X中含有Na+ |
|
② |
溶液X中含有Cl- |
(5)玻璃管之间的连接需要用到胶皮管,连接的方法是:先把,然后稍稍用力即可把玻璃管插入橡皮管。甲同学将装置A的示意图画成右图,该示意图中明显的错误是。
某同学拟定了以下实验方案,来确定一批合金废料的成分并加以回收利用。
请回答下列问题:
(1)从上述信息可确定该合金中一定含有Fe和____(填化学式)。
(2)“试剂a”是一种不引入杂质的绿色氧化剂,该氧化剂的化学式为____;滤渣D、稀硫酸和试剂a总反应的化学方程式为。
(3)若反应①产生的气体是H2,则验证滤液A只含NaAlO2、不含Na2SiO3的方法是:取少量滤液A于试管中,滴加。
Na2SiO3溶液与过量的CO2反应的离子方程式为。
(4)取质量均为13.2g的滤渣B四份,分别加入相同浓度,不同体积的稀HNO3充分反应,标准状况下所生成的NO(设还原产物只有一种)体积与剩余固体金属的质量如下表:
实验编号 |
① |
② |
③ |
④ |
稀HNO3体积(mL) |
100 |
200 |
300 |
400 |
剩余金属质量(g) |
9.0 |
4.8 |
0 |
0 |
NO体积(L,标况) |
1.12 |
2.24 |
3.36 |
4.48 |
①实验①最先溶解的金属发生反应的化学方程式是。
②滤渣B中Fe的质量分数为____%(精确到0.1%)。
钴(Co)的氧化物是一种重要的化工原料,工业上利用CoCO3+O2→CoxOy+ CO2反应来生产相应的钴的氧化物。实验室中可以用下列装置来制取钴的氧化物并测定其分子组成。
请填写下列空白:
(1)写出A装置的大试管里发生反应的化学方程式;
(2)E装置的U形管里盛放的物质是;
A.P2O5B.无水CaCl2C.碱石灰D.无水CuSO4
(3)O3的氧化性比O2强。已知制得的O2中含有少量的Cl2和O3,则B装置中所盛放的物质是
A.NaOH溶液 B.饱和NaHCO3溶液 C.饱和NaCI溶液 D.KI溶液
(4)实验结束时,若先撤去A装置中的酒精灯,会引起;
(5)在CoCO3完全转化为CoxOy后,若称得E管增重4.40g,D管内残留物质的质量是8.30g,则生成CoxOy的化学式为;
(6)此实验装置存在一个比较大的缺陷,如何完善。